O posibilă catastrofă cosmică.

[Electron]

Dacă am prezentat simplificat la maxim posibil fenomenul a fost pur şi simplu pentru a vedea ce se poate întâmpla în principiu, motiv pentru care am presupus şi cazul unei ciocniri plastice. Nu doresc, cel puţin în faza aceasta, un calcul cât de cât precis, ci doresc o apreciere calitativă a fenomenului.

Cu alte cuvinte, ai propus un exmeriment imaginar imposibil (adica ale carui conditii initiale nu pot sa existe fizic), apoi ai facut niste calcule cu niste ipoteze care nu corespund realitatii (orbite circulare inainte si dupa "catastrofa", ciocniri liniare elastice / plastice), ca sa vezi "ce se poate intampla in principiu" ? Din pacate nu ai reusit, nimic din ce ai prezentat in acest topic nu e posibil fizic si ca atare nu e relevant pentru realitate, nici macar in principiu. Mai incearca.

În acest caz se poate aproxima că orbita Pământului va fi între o,7 şi 0,9UA.

Fals. Pe ce iti bazezi aceaste afirmatii?

Este supra suficient să putem aprecia că nu este imposibil ca ipoteza formării Lunii, în urma unei coliziuni a Pământului cu un corp cosmic de dimensiunea planetei Marte să fi condus şi la modificarea esenţială a orbitei Pământului.

Orbita actuala aproape circulara a Pamantului exclude un asemenea scenariu, din motivele descrise de mircea_p mai sus.

În acest caz apariţia vieţii pe Pământ nu se datorează atât mareelor create de Lună cât de modificarea orbitei Pământului. Aceasta a condus fie la apropierea de Soare sau la îndepărtare de Soare. Personal cred că în urma coliziunii Pământul s-a apropiat de Soare. Zona propice vieţii pe Pământ este de fapt redusă, respectiv distanţa de Soare. Nu exclud nici ipoteza, destul de probabilă de altfel, ca orbita Pământului înainte de coliziunea de acum cca 4,5 miliarde de ani să fi fost chiar în actuala centură de asteroizi. Sincer ideea aceasta mi-a venit după ce am făcut primele calcule. Cred că este o ipoteză credibilă

Crezi gresit.

e-

[mircea_p]

mircea_p. Dacă am prezentat simplificat la maxim posibil fenomenul a fost pur şi simplu pentru a vedea ce se poate întâmpla în principiu, motiv pentru care am presupus şi cazul unei ciocniri plastice. Nu doresc, cel puţin în faza aceasta, un calcul cât de cât precis, ci doresc o apreciere calitativă a fenomenului. În acest caz se poate aproxima că orbita Pământului va fi între o,7 şi 0,9UA.

Mi-e teama ca inca nu ai inteles ideea de baza. Poate ma insel.
Daca orbita Pamantului este acum aproximativ circulara, cu o raza de 1UA, o modificare brusca a vitezei de genul celei propuse (tangentiala la tariectorie)  va rezulta probabil intr-o orbita eliptica cu atat mai excentrica cu cat modificarea e mai mare. La periheliu pamantul se va afla tot la aproximativ 1 UA de Soare.
Nu stiu ce calcule ai facut, as fi curios cum de ai obtinut acele valori cantitative (dintr-o evaluare calitativa?).

Spre exemplificare am atasat doua imagini obtinute cu un program de simulare.
Prima imagine arata o orbita aproximativ circulara (excentricitate 0.1).
In punctul in care se afla planeta in imagine, am operat o modificare brusca de viteza, in sensul scaderii cu 30%, si o crestere a masei.  Cam ce s-ar obtine prin ciocnirea plastica cu un alt corp care se misca in sens opus vitezei tangentiale a planetei in punctul respectiv.
Orbita rezultanta este aratata in figura 2. Cum s-ar aplica valorile date de tine la aceasta orbita finala?

Poate ar trebui sa schimbi conditiile problemei daca nu asta e ceea ce ai in vedere.

[Teodor Sarbu]

mircea_p.  Mie teamă că ai dreptate. Totuşi Pământul în acea perioadă a supus unui bombardament meteoric important. Evident că acesta s-a produs poate din toate direcţiile. Deci nu a fost afectată prea mult excentricitatea orbitei Pământului. Mă întreb dacă în cazul ipoteticei ciocniri care a condus la formarea Lunii, excentricitatea orbitei Pământului nu a fost afectată. Sper că s-au făcut calculele necesare. Poate că există condiţii iniţiale care să permită cât de cât ca afirmaţiile mele să se apropie de realitate, dar mă îndoiesc.
În final o ipoteză demontată cu eleganţă. Mulţumesc.

[Teodor Sarbu]

          Mircea_p. M-am gândit destul de mult la demonstraţia ta.. Mi-am adus aminte că demult un profesor de fizică ne-a făcut o demonstraţie similară. Păcat că nu mi-am amintit-o când trebuia. Am ajuns la concluzia că pentru ca scenariul propus de mine să se poată întâmpla, adică să existe posibilitatea ca Pământul să treacă de la o orbită circulară la alta tot circulară este necesar ca Pământul să sufere cel puţin două coliziuni majore. Evident nu simultan. Dar să mă explic. Să presupunem că Pământul se afla pe o orbită în actuala centură de asteroizi. Acolo are loc o ciocnire care transformă orbita pământului într-una eliptică şi care la periheliu ajunge tot pe prima orbită. Din acea coliziune ar fi rezultat centura de asteroizi. Pe noua orbită are loc o nouă ciocnire care  conduce Pământul la o altă orbită aproape circulară care funcţie de datele iniţiale ale celor două ciocniri poate fi chiar orbita actuală a Pământului. Noua coliziune trebuie să aibă loc atunci când Pământul se află la afeliu. În urma noii coliziuni ar fi rezultat Luna. Cred că acest scenariu, dacă este posibil teoretic, este puţin probabil.
         Apropo. M-am gândit unde am greşit. Nu am ţinut cont de energia potenţială pe care ar fi avut-o Pământul pe vechea orbită şi care ar fi condus la o accelerare prin apropierea de Soare şi în final la o orbită eliptică.

[puriu]

   Experimentul este imaginar. Planetele nu se pot roti in jurul Soarelui in sensuri contrare. Planetele provin, ca si Soarele, din aceeasi nebuloasa si impart momentul cinetic originar cu toate corpurile din Sistem. Doua planete cu orbite ce se intersecteaza se pot ciocni, dar cu viteza reletiva mai mica, egala cu diferenta vectoriala dintre cele doua viteze orbitale.
   Revenind la experiment, putem reformula ipoteza: consideram ca de Pamant se apropie din sens contrar un corp cu diametrul si masa planetei Marte (diametrul 1/2 si masa 1/9 din cele ale Pamantului) pe o traiectorie aproape tangenta la orbita Pamantului, dar fara ca cele doua corpuri sa ajunga in contact. Corpul trece prin imediata apropiere a Pamantului, dupa care se indeparteaza. Ce se intampla pe Pamant si care va fi noua traiectorie a Pamantului?
   Cele doua corpuri se apropie cu viteza relativa egala cu dublul vitezei orbitale a Pamantului, adica cca. 60 km/s. Intre ele actioneaza numai forta de atractie gravitationala, aceeasi pentru ambele corpuri. Aceasta forta variabila are o componenta tangentiala la orbita Pamantului si una perpendiculara pe ea, in planul ce contine corpul strain. Componenta tangentiala creste la apropierea corpului si accelereaza miscarea Pamantului si scade la indepartarea corpului si franeaza miscarea Pamantului care revine la viteza orbitala (energia cinetica) initiala. Componenta perpendiculara creste si scade la trecerea corpului pe langa Pamant fara sa-si schimbe semnul, deci ii aplica un impuls net ce modifica orbita acestuia. Orbita corpului "vagabond" se modifica de 9 ori mai mult. Din cauza vitezei relative foarte mari durata de actiune a fortei perpendiculare este mica, iar impulsul transmis corpurilor este mic (mv = Ft). Noua traiectorie a Pamantului va fi o elipsa ce trece prin punctul de interactiune. Daca interactiunea a avut loc in planul orbital se modifica excentricitatea, daca a avut loc lateral se modifica inclinarea orbitei. In cazul general se modifica amandoua, dar modificarile sunt minore. Mult mai mare ar fi modificarea traiectoriei daca pe langa Pamant ar trece in mod repetat si in acelasi sens o miniplaneta, chiar la distanta mai mare.
   Ce se intampla pe Pamant? Pentru scurt timp (zeci de minute) in zona de maxima apropiere si in zona diametral opusa are loc o scadere masurabila a acceleratiei gravitationale. Aceasta produce efecte mareice in atmosfera, in apa oceanelor si in scoarta terestra. In minutele de maxima apropiere efectele sunt intr-adevar catastrofale.